THE gustoća je veličina koja povezuje masu i zapreminu određenog materijala.
Daje se formulom: gustoća = tjestenina ili d = m
svezak v
Jedinica gustoće u međunarodnom sustavu je kg / m3, ali u svakodnevnim izračunima koriste se i sljedeće jedinice: g / cm3, g / ml i g / L.
Tako je, na primjer, pri izračunavanju gustoće vode dovoljno staviti je u čašu i izmjeriti njezin volumen. Zatim izmjerimo ovu čašu s vodom i smanjimo je za masu čaše, otkrivajući masu vode. Zatim ga samo podijelite s volumenom koji zauzima.
Za redovite čvrste tvari kao što je kocka, mjerenje mase je također jednostavno, jer je samo stavite na vagu. Volumen slijedi određene matematičke formule koje treba samo izračunati. Na primjer, u slučaju kocke, samo pomnožite njezinu visinu s duljinom i širinom da biste pronašli njezin volumen. Zatim smo je zamijenili formulom gustoće.
Međutim, kada su u pitanju nepravilne krutine (koje nemaju definiran geometrijski oblik), ne postoje matematičke formule za izračunavanje njihova volumena. Dakle, postavlja se pitanje: kako izračunati gustoću nepravilnih krutina?
S tim se pitanjem suočio grčki matematičar Arhimed u trećem stoljeću pr. Ç. Priča kaže da mu je kralj naredio da otkrije je li njegova kruna zaista izrađena od zlata. Arhimed je znao da je dovoljno jednostavno usporediti gustoću krune s gustoćom zlata, jer je gustoća intenzivno svojstvo, odnosno ne ovisi o količini uzorka. Gustoća kocke leda, na primjer, potpuno je jednaka gustoći kocke leda santa leda. Ali problem je bio odrediti volumen i, posljedično, gustoću krune, budući da nije imala pravilan oblik.
Jednog dana, kad je ušao u kadu da se istušira, Arhimed je primijetio da razina vode raste. U tom je trenutku imao briljantnu ideju i bio je toliko uzbuđen da je goli trčao ulicama i vikao poznatu riječ:Eureka!
Ilustracija Arhimeda i njegovog otkrića
Tako je otkriven Arhimedov princip, koji se koristi za mjerenje volumena nepravilnih krutina. Ovaj princip sugerira sljedeće: u čaši izmjerimo određenu količinu vode, zatim dodamo nepravilnu krutu tvar i promatramo promjenu u volumenu koju je voda pretrpjela, i to je to: ova promjena u volumenu vode je točno volumen krutine!
Arhimedov princip koristi se za mjerenje volumena nepravilnih krutina
Ako vam postane lakše, umjesto da jednostavno tražite mjerenje volumena u čaši, možete koristiti cijev od prelijevanje, koji ima dio koji omogućuje izlijevanje vode iz cilindra kada se doda nepravilan predmet. Voda koja se ostavlja mjeri se odvojeno.
Primijetite na gornjoj slici da je Arhimed izmjerio volumen bara od zlato čista koja je imala istu masu kao i krunica i izračunala je njezinu gustoću (19,3 g / ml ili g / cm3) i učinio isto s krunom. Imajte na umu da volumen vode, a time i volumen krune i zlatne poluge nisu bili isti. To je značilo da u stvarnosti kruna nije bilo čisto zlato, već zapravo legura.
I danas se ova metoda koristi za prepoznavanje dragocjenih materijala kao što je nakit. Ako je gustoća dragulja izrađenog od metalne legure iznad 14g / mL, to ukazuje da jest zlatnik od najmanje 18 karata, izrađen od oko 75% zlata, 13% srebra i 12% bakar.
* Slika s autorskim pravima: neftalije / Shutterstock.com.
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm